Czy człowiek ma wpływ na klimat?
Zmiany klimatu są zjawiskiem naturalnym, które w skalach geologicznych (skalach setek/tysięcy lat) zachodzą na Ziemi w sposób ciągły. Klimat na Ziemi (czy jakiejkolwiek innej planecie) zależy w pierwszym przybliżeniu od 3 czynników:
- ilości energii docierającej do Ziemi (Słońce i jego aktywność, zmiany nachylenia orbity Ziemi)
- redystrybucji energii na Ziemi (rozłożenie kontynentów, orografia, rodzaj powierzchni Ziemi, układ prądów oceanicznych i cyrkulacji atmosferycznej)
- ilości energii opuszczającej Ziemię (stężenie gazów cieplarnianych i aerozoli, i ich zmiany, ilość i rodzaj chmur)
Zmiana któregokolwiek z wyżej wymienionych czynników skutkować będzie zmianą klimatu.
Działalność człowieka nie ma bezpośredniego wpływu na ilość docierającej energii czy ułożenie kontynentów, choć nie ulega wątpliwości że na przestrzeni tysiącleci te parametry ulegały zmianom z przyczyn naturalnych. Działalność człowieka natomiast może i wpływa bezpośrednio na zmianę stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze oraz rodzaj powierzchni lądowej na Ziemi. W efekcie zmniejszona została ilość energii opuszczającej Ziemię, a jej nadwyżka (wielkość rzędu 1.6W/m2 – mała żarówka diodowa umieszczona co 1 metr na całej Ziemi, świecąca 24godziny przez 7dni w tygodniu i 365 dni w roku) powoduje wzrost średniej temperatury na powierzchni Ziemi zwany Globalnym Ociepleniem.
Nie można mylić zmian w skali globalnej z lokalnymi trendami. Te w ogólności mogą być dodatnie, bądź ujemne, jednak statystycznie trendy lokalne będą podążać za trendem globalnym.
Klimat to nie pogoda! Stanu klimatu (a tym bardziej trendu zmian) nie można ocenić porównując zimę/lato w jednym roku z zimą/latem w roku kolejnym. Podobnie to, że dzisiaj jest cieplej lub zimniej niż wczoraj nie jest dowodem na to że klimat się grzeje czy chłodzi.
Czy zmiany klimatu rzeczywiście zachodzą?
Nie ulega wątpliwości, że obecnie zachodzą zmiany klimatu – w ciągu ostatnich stu lat średnia globalna temperatura wzrosła o około 0,8°C od 1880r. Wydaje się to niewiele, ale pamiętajmy, że w czasie tzw. małej epoki lodowcowej w XVI-XIX w. temperatury w Europie były tylko o 1°C (3°C zimą) niższe. Tamto oziębienie miało charakter zaledwie lokalny (średnia temperatura na całej Ziemi znacząco nie spadła), podczas gdy odnotowywany w epoce industrialnej wzrost temperatury odnosi się do całego globu! W poszczególnych regionach skala ocieplenia jest jeszcze wyższa. W szczególności najszybciej ociepla się Arktyka. W ostatnim stuleciu poziom morza po raz pierwszy od ostatniej epoki lodowcowej podniósł się (o ponad 20cm od 1870r., przy czym tempo wzrostu jest coraz szybsze), topnieją lodowce oceaniczne, lodowce górskie (2012 był 22 kolejnym rokiem o negatywnym bilansie masy lodowców górskich) i zmniejsza się pokrywa śnieżna półkuli północnej.
W 133 letniej historii oszacowań temperatury globalnej Ziemi, 9 z 10 najgorętszych lat przypada na XXIw. (w dziesiątce znajduje się jeszcze rok 1998, który był historycznie trzecim najgorętszym rokiem na Ziemi)
Przykład – rok 2012:
- 8 albo 9 (zależnie od używanej bazy danych) najcieplejszy w 133 letniej historii pomiarów
- Najmniejszy w historii (34 lata pomiarów satelitarnych) zasięg lodu w Arktyce w czasie letniego minimum – 16 września 2012
- Średni roczny globalny poziom oceanu był najwyższy w historii pomiarów satelitarnych (od 1993r), o 3,6cm powyżej średniej z lat 1993-2010
- Rekordowe 9,7 gigaton węgla zostało wprowadzonych do atmosfery w wyniku spalania paliw kopalnych i produkcji cementu; stężenie CO2 w atmosferze wzrosło o 2.1ppm osiągając średnioroczny poziom 392,6 ppm; wiosną 2012 kilka stacji pomiarowych w Arktyce zarejestrowało stężenie przekraczające 400 ppm po raz pierwszy w historii pomiarów stężenia CO2 w atmosferze
Dlaczego obserwowane zmiany klimatu wiąże się z działalnością człowieka?
Zmiany klimatyczne z odległej przeszłości daje się wytłumaczyć przede wszystkim fluktuacjami orbity Ziemi, cyklu Słońca i aktywności wulkanicznej. Procesy te wciąż zachodzą, ale ich wpływ na obserwowane zmiany klimatu, w szczególności tempo, w jakim ociepla się Ziemia, jest ogółem zbyt małym by wyjaśnić obecną sytuację (badania wskazują np. że Słońce odpowiadać może za nie więcej niż 10% obecnego ocieplenia).
Kluczowym elementem jest działalność człowieka, który od początku rewolucji przemysłowej (ok. 1750r.) znacząco istotniej zaczął wpływać na środowisko naturalne w skali globalnej:
-
wycinanie lasów, spalanie paliw kopalnych i przyrost ludności – stężenie CO2 w atmosferze wzrosło o 40% w stosunku do ery przedindustrialnej (wcześniej w czasach historycznych było mało zmienne) i – jak wskazują badania rdzeni lodowcowych – jest obecnie najwyższe od 800.000 lat
-
badania składu izotopowego CO2 w powietrzu wskazują, że przyrost tego gazu jest w głównej mierze skutkiem spalania paliw kopalnych
-
użycie nawozów sztucznych i hodowla zwierząt na skalę przemysłową (zielona rewolucja lat ’70) – stężenie metanu i tlenku azotu w atmosferze w drugiej połowie XX w. wzrastało 2-6 razy szybciej niż w jakimkolwiek okresie naszej ery przed 1800r.
-
co więcej, zmiany te następują w bezprecedensowym tempie (np. podobne jak w XX w. zmiany stężenia CO2 i globalnej temperatury – w okresie zlodowaceń zajmowały ok. 5000 lat!)
-
tempo wzrostu temperatury globalnej przyspieszyło w 2 połowie XX wieku, co koresponduje ze wzrostem tempa spalania paliw kopalnych na Ziemi
-
zwiększenie zaludnienia na Ziemi z ok. 1 biliona ludzi w 1800 r. do 7,1 biliona ludzi obecnie